Tổng quan nghiên cứu

Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường ven biển và duy trì đa dạng sinh học. Tại Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh, rừng trồng Đước đôi (Rhizophora apiculata Blume) là một trong những loài chủ lực, được xem như "chiến sĩ bảo vệ bờ biển" nhờ khả năng giữ đất và chống xói mòn. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2023, tập trung tại tiểu khu 05 (5a, 5b) và tiểu khu 09, nhằm xác định đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi thuần loài.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm rõ quy luật sinh trưởng, tăng trưởng của cây và lâm phần, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ rừng ngập mặn một cách bền vững và hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu bao gồm 72 ô mẫu điển hình kích thước 100 m² và phân tích 2 cây bình quân ở tuổi 24. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá sức khỏe rừng, xác định tuổi thành thục số lượng và năng suất gỗ, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng ngập mặn tại khu vực.

Theo số liệu thu thập, đường kính bình quân của rừng Đước đôi tăng từ 8,5 cm ở tuổi 25 lên 20,1 cm ở tuổi 45; chiều cao bình quân cũng tăng từ 10,4 m đến 18,0 m trong cùng giai đoạn. Năng suất gỗ đạt đỉnh 15,14 m³/ha/năm ở tuổi 20, sau đó giảm dần. Mật độ cây giảm 70% so với ban đầu sau tuổi 25, cho thấy sự cạnh tranh và tỉa thưa tự nhiên diễn ra mạnh mẽ. Những thông tin này cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho việc phát triển rừng ngập mặn bền vững tại Cần Giờ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh trưởng cây rừng, bao gồm:

  • Lý thuyết cấu trúc rừng: Cấu trúc rừng được đánh giá qua phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H), phản ánh sự cạnh tranh và phân tầng trong quần thể cây. Cấu trúc hợp lý giúp rừng phát triển ổn định và có năng suất cao.

  • Mô hình sinh trưởng và tăng trưởng: Sử dụng các hàm toán học như Gompertz, Chapman-Richards, và Michaielis để mô phỏng quá trình sinh trưởng về đường kính, chiều cao và thể tích thân cây. Các hàm này giúp xác định giai đoạn sinh trưởng nhanh, chậm và tuổi thành thục của cây.

  • Khái niệm sinh trưởng và tăng trưởng: Sinh trưởng là sự phát triển kích thước và khối lượng cây theo thời gian, trong khi tăng trưởng là tốc độ thay đổi của các chỉ tiêu sinh trưởng trong một khoảng thời gian nhất định. Các chỉ tiêu chính gồm đường kính thân (D1,3), chiều cao (H), tiết diện ngang (G), mật độ cây (N) và trữ lượng gỗ (M).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực địa tại 72 ô mẫu tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích 100 m², thuộc tiểu khu 05 và 09 của Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ. Phân tích 2 cây bình quân ở tuổi 24 để đánh giá sinh trưởng cá thể.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn ô mẫu đại diện cho các nhóm tuổi từ 25 đến 45, đảm bảo tính đa dạng về tuổi cây và điều kiện lập địa. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có hệ thống nhằm giảm thiểu sai số và tăng tính đại diện.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng các mô hình toán học hồi quy phi tuyến để xây dựng hàm sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích thân cây. Phân tích phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao để đánh giá cấu trúc rừng. Tính toán mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo từng nhóm tuổi.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 6 tháng (06/2023 - 12/2023), bao gồm thu thập số liệu thực địa, xử lý dữ liệu, phân tích mô hình và viết báo cáo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm cấu trúc rừng: Phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao có dạng phân bố lệch trái, với mật độ cây giảm dần theo tuổi. Mật độ cây giảm khoảng 70% sau tuổi 25 so với mật độ ban đầu, cho thấy sự tỉa thưa tự nhiên diễn ra mạnh mẽ. Tiết diện ngang và trữ lượng gỗ tăng nhanh đến tuổi 20, sau đó tăng chậm lại.

  2. Sinh trưởng đường kính và chiều cao: Đường kính bình quân tăng từ 8,5 cm (tuổi 25) lên 20,1 cm (tuổi 45). Chiều cao bình quân tăng từ 10,4 m đến 18,0 m trong cùng giai đoạn. Tốc độ tăng trưởng đường kính chậm lại theo tuổi, trong khi chiều cao tăng nhanh nhất ở tuổi 10 rồi giảm dần.

  3. Sinh trưởng thể tích và trữ lượng gỗ: Thể tích thân cây chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang chậm tại tuổi 39. Năng suất gỗ trung bình đạt đỉnh 15,14 m³/ha/năm ở tuổi 20, giảm xuống còn 12,22 m³/ha/năm ở tuổi 30 và dưới 10 m³/ha/năm từ tuổi 35 trở đi.

  4. Tuổi thành thục số lượng: Tuổi thành thục về mặt trữ lượng của rừng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu là 33 tuổi, muộn hơn so với một số nghiên cứu trước đây (khoảng 21 tuổi).

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy rừng trồng Đước đôi tại Cần Giờ có đặc điểm sinh trưởng phù hợp với điều kiện môi trường ngập mặn khắc nghiệt, với sự gia tăng kích thước cây và trữ lượng gỗ theo tuổi. Mật độ cây giảm mạnh sau tuổi 20 phản ánh quá trình cạnh tranh và tỉa thưa tự nhiên, điều này tương đồng với các nghiên cứu tại các vùng rừng ngập mặn khác ở Việt Nam và quốc tế.

Sự chuyển đổi giai đoạn sinh trưởng nhanh sang chậm ở các chỉ tiêu sinh trưởng thể hiện chu kỳ phát triển sinh học đặc trưng của loài Đước đôi. Việc xác định tuổi thành thục số lượng muộn hơn so với các nghiên cứu trước đây có thể do điều kiện lập địa và quản lý rừng khác biệt, đồng thời cho thấy tiềm năng phát triển lâu dài của rừng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, đồ thị sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích theo tuổi, giúp minh họa rõ ràng quy luật sinh trưởng và cấu trúc rừng. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này bổ sung thông tin quan trọng về sinh trưởng rừng Đước đôi tại khu vực Cần Giờ, góp phần hoàn thiện cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ quản lý rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý mật độ cây: Thực hiện tỉa thưa hợp lý từ tuổi 20 nhằm giảm cạnh tranh, nâng cao chất lượng cây trồng và tăng năng suất gỗ. Chủ thể thực hiện là Ban Quản lý rừng phòng hộ Cần Giờ, trong vòng 2 năm tới.

  2. Xây dựng mô hình sinh trưởng và dự báo sản lượng: Áp dụng các mô hình sinh trưởng đã được nghiên cứu để dự báo sản lượng gỗ và lập kế hoạch khai thác bền vững. Các nhà khoa học và quản lý rừng phối hợp triển khai trong 3 năm.

  3. Bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn: Tăng cường công tác bảo vệ rừng khỏi sâu bệnh và tác động tiêu cực, đồng thời phục hồi các khu vực rừng suy thoái bằng trồng mới Đước đôi. Thời gian thực hiện liên tục, ưu tiên giai đoạn 2024-2026.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về vai trò và kỹ thuật quản lý rừng ngập mặn cho người dân địa phương nhằm tăng cường sự tham gia bảo vệ rừng. Chủ thể là các tổ chức phi chính phủ và chính quyền địa phương, triển khai trong 1-2 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý rừng và cơ quan bảo vệ môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn hiệu quả, đảm bảo bền vững tài nguyên rừng.

  2. Nhà khoa học và nghiên cứu sinh ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Tham khảo các mô hình sinh trưởng, phương pháp phân tích cấu trúc rừng và dữ liệu thực nghiệm để phát triển nghiên cứu chuyên sâu về rừng ngập mặn.

  3. Doanh nghiệp khai thác và chế biến lâm sản: Áp dụng thông tin về tuổi thành thục, năng suất gỗ để lập kế hoạch khai thác hợp lý, tối ưu hóa nguồn nguyên liệu và giảm thiểu tác động môi trường.

  4. Cộng đồng địa phương và tổ chức phi chính phủ: Nắm bắt kiến thức về vai trò và đặc điểm sinh trưởng của rừng Đước đôi để tham gia bảo vệ, phục hồi rừng, đồng thời phát triển các hoạt động sinh kế bền vững dựa trên tài nguyên rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Rừng Đước đôi có vai trò gì trong hệ sinh thái ngập mặn?
    Rừng Đước đôi giúp giữ đất, chống xói mòn bờ biển, tạo môi trường sống cho đa dạng sinh vật và cung cấp nguồn tài nguyên như gỗ và thủy sản. Ví dụ, tại Cần Giờ, Đước đôi góp phần duy trì sự ổn định sinh thái vùng ven biển.

  2. Tuổi thành thục số lượng của rừng Đước đôi là bao nhiêu?
    Nghiên cứu xác định tuổi thành thục số lượng về mặt trữ lượng là 33 tuổi, nghĩa là rừng đạt năng suất gỗ tối ưu và ổn định từ tuổi này trở đi.

  3. Mật độ cây thay đổi như thế nào theo tuổi?
    Mật độ cây giảm dần theo tuổi, đặc biệt giảm khoảng 70% sau tuổi 25 do cạnh tranh và tỉa thưa tự nhiên, giúp nâng cao chất lượng cây còn lại.

  4. Các mô hình sinh trưởng nào được áp dụng trong nghiên cứu?
    Các mô hình Gompertz, Chapman-Richards và Michaielis được sử dụng để mô phỏng sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích thân cây, giúp dự báo sản lượng và tuổi thành thục.

  5. Làm thế nào để nâng cao năng suất rừng Đước đôi?
    Thực hiện tỉa thưa hợp lý, bảo vệ rừng khỏi sâu bệnh, phục hồi rừng suy thoái và nâng cao nhận thức cộng đồng là các giải pháp thiết thực để tăng năng suất và phát triển bền vững.

Kết luận

  • Đặc điểm cấu trúc rừng Đước đôi tại Cần Giờ thể hiện sự phân bố số cây theo đường kính và chiều cao lệch trái, mật độ giảm mạnh sau tuổi 25.
  • Sinh trưởng đường kính và chiều cao tăng dần theo tuổi, với giai đoạn sinh trưởng nhanh chuyển sang chậm ở các tuổi khác nhau (đường kính chậm lại, chiều cao tăng nhanh nhất ở tuổi 10).
  • Năng suất gỗ đạt đỉnh 15,14 m³/ha/năm ở tuổi 20, giảm dần sau đó, thể hiện chu kỳ phát triển sinh học đặc trưng của loài.
  • Tuổi thành thục số lượng về mặt trữ lượng là 33 tuổi, muộn hơn so với một số nghiên cứu trước đây, phản ánh điều kiện lập địa và quản lý rừng đặc thù.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững rừng ngập mặn tại Khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ.

Next steps: Triển khai các biện pháp quản lý mật độ cây, xây dựng mô hình dự báo sản lượng, tăng cường bảo vệ và phục hồi rừng, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng.

Call to action: Các nhà quản lý, nhà khoa học và cộng đồng địa phương cần phối hợp chặt chẽ để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn nhằm bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn bền vững.